我国几种地带性土壤中磷素形态的研究

摘要：

探明土壤磷素的存在形态,有助于揭示其在环境中的累积、迁移和转化过程及生物有效性.目前,在大尺度样带上开展土壤磷素形态空间变异规律的研究较少.本研究中,沿纬度方向采集了我国东部不同气候带分布的7种地带性林地土壤(包括寒温带的棕色针叶林土、中温带的暗棕壤、暖温带的棕壤、北亚热带的黄棕壤、中亚热带的黄壤、南亚热带的赤红壤和热带的砖红壤) ,将化学浸提法与溶液磷-31核磁共振(31 P NMR)波谱法相结合,分析了土壤中磷素形态以及与其他土壤性质之间的关系,以期为阐明土壤磷素形态的空间变异性及其驱动因素提供基础资料.结果表明:供试土壤中,全磷、有效磷、无机磷和有机磷的含量范围分别为179. 8～825.2 ,2. 41～15. 3 ,92. 6～351. 2和14. 7～474. 4 mg·kg －1 ,其中活性、中等活性、中等稳定性和高稳定性有机磷组分的含量范围分别为1.38～30. 9 ,8. 63～213.7 ,3.01～32. 2和1.73～199.2 mg·kg －1 .根据溶液31 P NM R波谱,鉴定出供试土壤中含有无机形态的磷素即正磷酸盐和焦磷酸盐,同时也鉴定出了磷酸单酯、磷酸二酯和膦酸盐等有机形态磷素的存在,其中磷酸单酯中又鉴定出了新-肌醇六磷酸、D-手性-肌醇六磷酸、RNA单核苷酸、α-磷酸甘油、肌-肌醇六磷酸、β-磷酸甘油和鲨-肌醇六磷酸,磷酸二酯中又鉴定出了DNA的存在;所有土壤中均未检测出多聚磷酸盐的存在,除棕色针叶林土和暗棕壤外的其他土壤中未检测出膦酸盐的存在,而赤红壤中未检测出DNA的存在;无机形态的磷素以正磷酸盐为主,而有机形态的磷素则以磷酸单酯为主.总体来看,无论化学浸提法还是溶液31 P NM R波谱法,从寒温带的棕色针叶林土到热带的砖红壤,全磷、有效磷、无机磷、有机磷及其组分的含量均呈现下降趋势.溶液31 P NM R波谱与化学浸提法鉴定的磷素形态之间存在相关关系,其中正磷酸盐与活性有机磷的关系最为密切,磷酸单酯和膦酸盐与中等活性有机磷的关系最为密切,而焦磷酸盐和磷酸二酯与中等稳定性有机磷的关系最为密切.与化学浸提法相比,溶液31 P NMR波谱法能从详细的分子水平上揭示土壤磷素形态的空间变异规律.

关键词：磷形态、溶液31 PNMR、化学分组、地带性土壤

所属期刊栏目：39

分类号：S153.6+.2(土壤学)

资助基金：国家自然科学基金项目41471196;国家重点研发计划项目2017YFD0200205

在线出版日期：2019-10-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：3210-3216